Question

19．某化學(xué)興趣小組的同學(xué)對空氣中氧氣含量的測定實(shí)驗(yàn)進(jìn)行探究．

（1）如圖所示裝置和藥品進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，可觀察到的現(xiàn)象是：紅磷燃燒放出大量白煙，同時(shí)釋放出大量的熱，打開止水夾后看到待裝置冷卻到室溫打開止水夾，水倒流至瓶中約$\frac{1}{5}$處．
（2）小明同學(xué)認(rèn)為可用木炭代替紅磷測定空氣中氧氣的含量，小麗同學(xué)認(rèn)為不可以，其原因是木炭燃燒產(chǎn)生CO₂氣體，瓶內(nèi)壓強(qiáng)不變，水不會倒流．
（3）小芳同學(xué)用鎂條代替紅磷來測定空氣中氧氣的含量．結(jié)果卻發(fā)現(xiàn)倒吸的水量遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過集氣瓶的$\frac{1}{5}$．小組內(nèi)同學(xué)幫她仔細(xì)檢查，發(fā)現(xiàn)裝置的氣密性及操作步驟均無問題．你認(rèn)為造成此現(xiàn)象的原因可能是鎂和空氣中的其它氣體成分發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；．
（4）小組內(nèi)同學(xué)反思上述實(shí)驗(yàn)的探究過程后認(rèn)為：用燃燒法測定空氣中氧氣含量的實(shí)驗(yàn)時(shí)，在藥品的選擇或生成物的要求上應(yīng)考慮的是要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體．
（5）小組內(nèi)同學(xué)還對該實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了如下改進(jìn)．（已知試管容積為 45mL）．
實(shí)驗(yàn)的操作步驟如下：①點(diǎn)燃酒精燈．②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾．③將少量紅磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按上圖中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管．④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)．
你認(rèn)為正確的實(shí)驗(yàn)操作順序是③①②④（填序號）．注射器活塞將從10mL刻度處慢慢前移到約為1mL刻度處才停止．

Answer 1

分析 本題考查的內(nèi)容有常規(guī)性的實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象的描述和文字表達(dá)式的書寫，實(shí)驗(yàn)誤差分析，在此基礎(chǔ)上加大了深度，分析木炭能否代替紅磷以及鎂帶代替紅磷燃燒產(chǎn)生的截然相反地誤差的原因，這要求學(xué)生要從瓶內(nèi)壓強(qiáng)的變化去分析．對于用注射器改進(jìn)后的儀器其刻度更容易讀取，計(jì)算部分要注意被反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分．

解答 解：（1）紅磷燃燒產(chǎn)生大量白煙，同時(shí)釋放出大量的熱，燃燒消耗氧氣，使裝置內(nèi)的氣壓變小，因此待裝置冷卻到室溫打開止水夾，水倒流至瓶中約1/5 處；
（2）木炭燃燒產(chǎn)生CO₂是氣體，瓶內(nèi)壓強(qiáng)不變，水不會倒流，所以用木炭代替紅磷是不會得到對應(yīng)的結(jié)果的；
（3）鎂條不僅僅能夠與氧氣反應(yīng)，而且還能和氮?dú)夥磻?yīng)，這樣就造成進(jìn)入液體的體積遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過1/5 （分析時(shí)一定要注意對反應(yīng)條件中氣密性等已經(jīng)說明的良好，否則很容易就理解為氣密性或者藥品的量等原因）．；
（4）為了保證結(jié)果的精確，加入的物質(zhì)需要滿足能夠消耗了密閉容器內(nèi)的氧氣，而不產(chǎn)生新的氣體等；
（5）根據(jù)操作及實(shí)驗(yàn)?zāi)康目梢源_定實(shí)驗(yàn)順序?yàn)椋孩蹖⑸倭考t磷平裝入試管中，將20mL的注射器活塞置于10mL刻度處，并按圖2中所示的連接方式固定好，再將彈簧夾緊橡皮管；①點(diǎn)燃酒精燈；②撤去酒精燈，待試管冷卻后松開彈簧夾；④讀取注射器活塞的數(shù)據(jù)；對應(yīng)用注射器進(jìn)行的實(shí)驗(yàn)改進(jìn)，相對先前的實(shí)驗(yàn)，數(shù)據(jù)更容易獲取，因?yàn)樽⑸淦饔芯�確的刻度．計(jì)算部分要注意反應(yīng)消耗掉的是試管內(nèi)的氧氣，不包含注射器內(nèi)的部分，所以消耗氧氣是45的1/5，即9mL，所以注射器活塞應(yīng)該向左滑動到“1”；
答案：
（1）紅磷燃燒放出大量白煙，同時(shí)釋放出大量的熱；待裝置冷卻到室溫打開止水夾，水倒流至瓶中約$\frac{1}{5}$處；
（2）木炭燃燒產(chǎn)生CO₂氣體，瓶內(nèi)壓強(qiáng)不變，水不會倒流；
（3）鎂和空氣中的其它氣體成分發(fā)生了化學(xué)反應(yīng)；
（4）要保證藥品本身是固體，能且只能和空氣中氧氣反應(yīng)，且生成物不是氣體；
（5）③①②④；1

點(diǎn)評 本考點(diǎn)考查的是空氣中氧氣含量的探究實(shí)驗(yàn)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)操作圖，回憶實(shí)驗(yàn)中現(xiàn)象，由實(shí)驗(yàn)中的注意事項(xiàng)，對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，從而理解該實(shí)驗(yàn)的探究目的．對實(shí)驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行評價(jià)，是近幾年中考的重點(diǎn)之一，要好好把握．